資料結構 棧容器的實現

棧是一種重要的資料結構,是一種線性結構,具有後進先出的特點.

因為線性表有 2 種實現方式,故棧也有 2 種實現方式,即順序儲存結構和鏈式儲存結構.

本篇將以鏈式儲存結構給出一種實現方式.

和單鏈表的儲存結構類似,鏈棧的儲存映像也包括資料域和指標域兩個部分.儲存結構表示如下:

class stacknode

;

class stack

;

stack()

建立乙個 stacknode 物件,用指標 ptr 指向.

將節點資料域制為 data.

將新節點插入棧頂.

修改棧頂指標.

具體實現如下:

bool stack::push(t data)

判斷棧是否為空,若空返回false.

將棧頂元素賦給 data.

臨時儲存棧頂元素的空間,以備釋放

修改棧頂指標,指向新的棧頂元素.

釋放原棧頂元素的指標.

具體實現如下:

bool stack::pop(t& data)

data = ptr_->data_;
stacknode* ptr = ptr_;
ptr_ = ptr_->next_;
delete ptr;
return true;
}

當棧非空時,返回當前棧頂元素的值,具體實現如下:

t stack::get_top()

其實到這裡為止棧的資料結構基本已經實現完了,但任有改進的餘地.

比方說，如果要同時使用儲存int型資料的棧和double型資料的棧.上述**就顯得無能為力了. 你當然可以單獨定義乙個doublestack類來儲存double型資料.但為每種型別都單獨定義相同功能的類的話是不現實的(因為還有使用者自定義型別), 應用範圍有限.那有沒有一種方法可以定義一次對各種型別都適用呢? 有! c++ 的泛型.

其實在這裡我們只要稍微修改我們的**,就可以讓我們的棧儲存任意型別的資料了(這才叫容器嘛).基本思想一樣,整合如下:

#pragma once

template // 用於建立乙個棧
class stack
stacknode(t data)
stacknode(t data, stacknode* next)
// 棧節點的資料域
t data_;
// 指向下乙個棧節點的指標域
stacknode* next_;
}; // 在棧頂插入元素
bool push(t);
// 彈出棧頂元素，並儲存
bool pop(t&);
// 彈出棧頂元素
bool pop();
// 取棧頂元素
t get_top();
// 清空棧
void clear();
// 求棧長
size_t length();
// 判斷棧是否為空
bool is_empty();
stack()
private:
// 棧的頭指標，可標誌乙個棧
stacknode* ptr_;
// 棧的長度
size_t length_;
};template bool stack::push(t data)
template bool stack::pop(t& data)
data = ptr_->data_;
stacknode* ptr = ptr_;
ptr_ = ptr_->next_;
delete ptr;
--length_;
return true;
}template bool stack::pop()
stacknode* ptr = ptr_;
ptr_ = ptr_->next_;
delete ptr;
--length_;
return true;
}template inline t stack::get_top()
template void stack::clear()
length_ = 0;
}template inline size_t stack::length()
template bool stack::is_empty()
return true;
}

#include #include "linkstack.h" // 這裡存放我們編寫的棧容器

using namespace std;
int main(void)
cout << "double 棧的長度：" << double_stack.length() << endl;
cout << "int 棧的長度：" << int_stack.length() << endl;
cout << "彈出 double 棧前5個元素\n";
for (size_t i = 1; i < 5; i++)
cout << "\ndouble 棧：我的長度變了。變成：" << double_stack.length() << endl;
cout << "int 棧：我的長度沒變。還是：" << int_stack.length() << endl;
return 0;
}

接下來測試是否可以正確存放使用者自定義型別,可定義乙個平面點集如下:

注：這裡不要預設預設建構函式

class cpoint

cpoint(int x, int y)
friend std::ostream& operator<
};

#include #include "linkstack.h" // 這裡存放我們編寫的棧容器

using namespace std;
int main(void)
cout << "現在棧的長度為：" << stack_point.length() << endl;
cout << "彈出所有的元素：" << endl;
while (!stack_point.is_empty())
{ cpoint point;
stack_point.pop(point);
::std::cout 結果如下：
這就很爽了，利用泛型使得我們的棧不僅可以儲存基本資料型別，還能儲存使用者自定義型別。嗯，這可能就叫一次程式設計，終身受益吧！

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